Properties Questions in Hindi

(N/A) प्रोपेन$-2-$ओन $(CH_3COCH_3)$ शुष्क ईथर की उपस्थिति में ग्रिगनार्ड अभिकर्मक,मिथाइल मैग्नीशियम हैलाइड ($CH_3MgX$,जहाँ $X = Cl, Br, I$) के साथ अभिक्रिया करके एक योगात्मक उत्पाद बनाता है।
इस योगात्मक उत्पाद का अम्लीय जलअपघटन $(H^+/H_2O)$ करने पर तृतीयक ब्यूटाइल अल्कोहल ($2$-मिथाइलप्रोपेन$-2$-ऑल) प्राप्त होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3COCH_3 + CH_3MgX \xrightarrow{\text{शुष्क ईथर}} (CH_3)_3COMgX$
$(CH_3)_3COMgX + H_2O \xrightarrow{H^+} (CH_3)_3COH + Mg(OH)X$

(A-IV, B-I, C-II, D-III) ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(CH_3MgBr)$ की कार्बोनिल यौगिकों के साथ अभिक्रिया और उसके बाद जल-अपघटन से अल्कोहल प्राप्त होते हैं:
$A$. $HCHO + CH_3MgBr \rightarrow CH_3CH_2OH$ (प्राथमिक अल्कोहल,$iv$)
$B$. $C_6H_5CHO + CH_3MgBr \rightarrow C_6H_5CH(OH)CH_3$ (द्वितीयक अल्कोहल,$i$)
$C$. $CH_3COCH_3 + CH_3MgBr \rightarrow (CH_3)_3COH$ (तृतीयक अल्कोहल,$ii$)
$D$. $CH_3CHO + CH_3MgBr \rightarrow CH_3CH(OH)CH_3$ (द्वितीयक अल्कोहल,$iii$)
अतः,सही मिलान है: $A-iv, B-i, C-ii, D-iii$.

(N/A) कमरे के तापमान पर भौतिक अवस्था: मेथेनल कमरे के तापमान पर एक गैस है। एथेनल एक वाष्पशील द्रव है। अन्य एल्डिहाइड और कीटोन कमरे के तापमान पर द्रव या ठोस होते हैं।
$(b)$ एल्डिहाइड और कीटोन के क्वथनांक समान आणविक द्रव्यमान वाले हाइड्रोकार्बन और ईथर की तुलना में अधिक होते हैं। इसका कारण एल्डिहाइड और कीटोन में द्विध्रुव-द्विध्रुव अन्योन्यक्रियाओं के कारण उत्पन्न होने वाला कमजोर आणविक जुड़ाव है।

(N/A) एल्डिहाइड और कीटोन के निचले सदस्य,जैसे मेथेनल,एथेनल और प्रोपेनोन,पानी में सभी अनुपातों में मिश्रणीय होते हैं क्योंकि वे पानी के अणुओं के साथ हाइड्रोजन बंध बनाते हैं।
$(i)$ कीटोन और पानी के अणु के बीच अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंध नीचे दिखाया गया है:
(ii) एल्डिहाइड और पानी के अणु के बीच अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंध नीचे दिखाया गया है:
हालाँकि,एल्काइल श्रृंखला की लंबाई बढ़ने के साथ एल्डिहाइड और कीटोन की विलेयता तेजी से घटती है,जिसका कारण हाइड्रोकार्बन भाग की बढ़ती हाइड्रोफोबिक प्रकृति है।

(N/A) एल्डिहाइड और कीटोन यौगिक निम्नलिखित प्रकार की अभिक्रियाएं देते हैं:
$(a)$ नाभिकरागी (Nucleophilic) योग और नाभिकरागी योग-विलोपन अभिक्रियाएं:
$(i)$ हाइड्रोजन सायनाइड $(HCN)$ का योग।
$(ii)$ सोडियम हाइड्रोजन सल्फाइट $(NaHSO_3)$ का योग।
$(iii)$ ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(RMgX)$ का योग।
$(iv)$ अल्कोहल का योग जिससे हेमीएसीटल,एसीटल और कीटाल बनते हैं।
$(v)$ अमोनिया और उसके व्युत्पन्नों का योग।
$(b)$ अपचयन (Reduction) अभिक्रियाएं:
$(i)$ $LiAlH_4$,$NaBH_4$ या उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण द्वारा अल्कोहल में अपचयन।
$(ii)$ क्लेमेंसन अपचयन द्वारा हाइड्रोकार्बन बनाने की अभिक्रिया।
$(c)$ ऑक्सीकरण अभिक्रियाएं:
$(i)$ $HNO_3$,$KMnO_4$ और $K_2Cr_2O_7$ का उपयोग करके कार्बोक्सिलिक एसिड बनाने की अभिक्रिया।
$(ii)$ टॉलेन परीक्षण: (केवल एल्डिहाइड के लिए)।
$(iii)$ फेहलिंग परीक्षण: (केवल एलिफैटिक एल्डिहाइड के लिए)।
$(iv)$ हेलोफॉर्म परीक्षण: $CH_3CH(OH)-$ और $CH_3CO-$ समूह वाले यौगिकों के लिए।
$(d)$ $\alpha$-हाइड्रोजन के कारण होने वाली अभिक्रियाएं:
$(i)$ एल्डोल संघनन अभिक्रिया।
$(ii)$ क्रॉस एल्डोल संघनन अभिक्रिया।
$(e)$ अन्य अभिक्रियाएं:
$(i)$ कैनिजारो अभिक्रिया।
$(ii)$ इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रिया।

(N/A) कार्बोनिल समूह में नाभिकरागी योग अभिक्रिया की क्रियाविधि निम्नलिखित चरणों में होती है:
$(i)$ एक नाभिकरागी $(Nu^-)$ कार्बोनिल समूह के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन परमाणु पर कार्बोनिल कार्बन के $sp^2$ संकरित कक्षकों के तल के लंबवत दिशा से आक्रमण करता है।
$(ii)$ धीमा चरण-$1$: इस प्रक्रिया में कार्बन का संकरण $sp^2$ से बदलकर $sp^3$ हो जाता है और एक चतुष्फलकीय एल्कोक्साइड मध्यवर्ती बनता है।
$(iii)$ तीव्र चरण-$2$: एल्कोक्साइड मध्यवर्ती अभिक्रिया माध्यम से एक प्रोटॉन ग्रहण करके अंतिम योग उत्पाद बनाता है।

यौगिक (प्रकार)	क्वथनांक $(K)$
$n$-ब्यूटेन (हाइड्रोकार्बन)	$273$
मेथॉक्सीएथेन (ईथर)	$281$
प्रोपेनल (एल्डिहाइड)	$322$
एसीटोन (कीटोन)	$329$
प्रोपेन-$1$-ऑल (अल्कोहल)	$370$

अंतराआण्विक हाइड्रोजन बंधन की अनुपस्थिति के कारण एल्डिहाइड और कीटोन के क्वथनांक समान आणविक द्रव्यमान वाले अल्कोहल की तुलना में कम होते हैं। वे $C=O$ द्विध्रुवों के विपरीत सिरों के बीच द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण के कारण कमजोर अंतराआण्विक जुड़ाव प्रदर्शित करते हैं।

(N/A) त्रिविम (steric) और इलेक्ट्रॉनिक कारकों के कारण नाभिकरागी योग अभिक्रियाओं में एल्डिहाइड सामान्यतः कीटोन की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील होते हैं।
$(i)$ त्रिविम प्रभाव: त्रिविम रूप से,कीटोन में दो अपेक्षाकृत बड़े प्रतिस्थापियों की उपस्थिति एल्डिहाइड की तुलना में कार्बोनिल कार्बन पर नाभिकरागी के आक्रमण को अधिक बाधित करती है,क्योंकि एल्डिहाइड में केवल एक ही ऐसा प्रतिस्थापी होता है।
$(ii)$ इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव: इलेक्ट्रॉनिक रूप से,एल्डिहाइड कीटोन से अधिक अभिक्रियाशील होते हैं क्योंकि कीटोन में दो एल्किल समूह कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रॉनरागी प्रकृति (electrophilicity) को एल्डिहाइड के एकल एल्किल समूह की तुलना में अधिक प्रभावी ढंग से कम कर देते हैं।
एल्डिहाइड $(RCHO)$ में केवल एक $-R$ समूह उपस्थित होता है जबकि कीटोन $(RCOR)$ में दो एल्किल समूह उपस्थित होते हैं जो कार्बोनिल समूह की इलेक्ट्रॉनरागी प्रकृति को कम कर देते हैं।

(N/A) एल्डिहाइड और कीटोन हाइड्रोजन साइनाइड $(HCN)$ के साथ अभिक्रिया करके साइनोहाइड्रिन देते हैं।
$(i)$ यह अभिक्रिया शुद्ध $HCN$ के साथ बहुत धीमी गति से होती है।
$(ii)$ इसलिए,इसे एक क्षार (base) द्वारा उत्प्रेरित किया जाता है। उत्पन्न साइनाइड आयन $(CN^-)$,एक प्रबल न्यूक्लियोफाइल होने के कारण,कार्बोनिल कार्बन पर आसानी से जुड़कर साइनोहाइड्रिन बनाता है।
$(iii)$ अभिक्रिया की क्रियाविधि इस प्रकार है:
$HCN + OH^- \rightleftharpoons :CN^- + H_2O$
$R_2C=O + :CN^- \rightleftharpoons R_2C(O^-)(CN)$ (चतुष्फलकीय मध्यवर्ती)
$R_2C(O^-)(CN) + H_2O \rightleftharpoons R_2C(OH)(CN) + OH^-$
$(iv)$ नोट: अभिकारक में कार्बोनिल कार्बन $sp^2$ संकरित होता है,जबकि साइनोहाइड्रिन उत्पाद में यह $sp^3$ संकरित हो जाता है। यह एक न्यूक्लियोफिलिक योगात्मक अभिक्रिया है।

(N/A) सोडियम हाइड्रोजन सल्फाइट $(NaHSO_3)$ एल्डिहाइड और कीटोन के साथ जुड़कर संबंधित योगात्मक उत्पाद बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$R-C(=O)-R' + NaHSO_3 \rightleftharpoons R-C(OH)(SO_3Na)-R'$
$1$. $NaHSO_3$ का नाभिकरागी भाग सल्फाइट आयन $(SO_3^{2-})$ है,जो इलेक्ट्रोफिलिक कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है।
$2$. इसके बाद प्रोटॉन स्थानांतरण द्वारा एक स्थिर क्रिस्टलीय बाइसल्फाइट योगात्मक यौगिक बनता है।
$3$. यह अभिक्रिया उत्क्रमणीय है और इसका उपयोग एल्डिहाइड और कीटोन के पृथक्करण और शुद्धिकरण के लिए किया जाता है,क्योंकि इस योगात्मक उत्पाद को तनु खनिज अम्ल या क्षार के साथ उपचारित करके वापस मूल कार्बोनिल यौगिक में बदला जा सकता है।

(N/A) इस अभिक्रिया में एल्डिहाइड या कीटोन के कार्बोनिल समूह $(C=O)$ में $Grignard$ अभिकर्मक $(R-Mg-X)$ का नाभिकरागी (nucleophilic) योग होता है।
$1.$ $Grignard$ अभिकर्मक का नाभिकरागी एल्किल समूह $(R^-)$ कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है,जबकि मैग्नीशियम $(Mg^+X)$ कार्बोनिल ऑक्सीजन के साथ जुड़कर एक मध्यवर्ती उत्पाद (एल्कोक्सीमैग्नीशियम हैलाइड) बनाता है।
$2.$ इस मध्यवर्ती उत्पाद का जल $(H_2O)$ के साथ जल-अपघटन करने पर अल्कोहल प्राप्त होता है।
सामान्य अभिक्रिया:
$R-Mg-X + >C=O$ $\rightarrow >C(R)-OMgX$ $\xrightarrow{H_2O} >C(R)-OH + Mg(OH)X$
उपयोग:
- $Methanal$ $(HCHO)$,$Grignard$ अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया करके प्राथमिक $(1^{\circ})$ अल्कोहल बनाता है।
- अन्य एल्डिहाइड $(RCHO)$,द्वितीयक $(2^{\circ})$ अल्कोहल बनाते हैं।
- कीटोन $(R_2CO)$,तृतीयक $(3^{\circ})$ अल्कोहल बनाते हैं।

(N/A) $(i)$ एसिटाल्डिहाइड की $NaHSO_{3}$ के साथ अभिक्रिया:
$CH_{3}CHO + NaHSO_{3} \rightarrow CH_{3}CH(OH)SO_{3}Na$ (एसिटाल्डिहाइड सोडियम बाइसल्फाइट योगात्मक उत्पाद)
$(a)$ $(ii)$ एसिटाल्डिहाइड की $HCN$ के साथ अभिक्रिया:
$CH_{3}CHO + HCN \rightarrow CH_{3}CH(OH)CN$ (एसिटाल्डिहाइड सायनोहाइड्रिन)
$(b)$ $(i)$ एसीटोन की $NaHSO_{3}$ के साथ अभिक्रिया:
$CH_{3}COCH_{3} + NaHSO_{3} \rightarrow CH_{3}C(OH)(SO_{3}Na)CH_{3}$ (एसीटोन सोडियम बाइसल्फाइट योगात्मक उत्पाद)
$(b)$ $(ii)$ एसीटोन की $HCN$ के साथ अभिक्रिया:
$CH_{3}COCH_{3} + HCN \rightarrow CH_{3}C(OH)(CN)CH_{3}$ (एसीटोन सायनोहाइड्रिन)

(N/A) सायनोहाइड्रिन के अनुप्रयोग:
$(a)$ एसिटाल्डिहाइड से लैक्टिक अम्ल और एक्रिलिक अम्ल का रूपांतरण:
$CH_3CHO + HCN \rightarrow CH_3CH(OH)CN$ (एसिटाल्डिहाइड सायनोहाइड्रिन)
$CH_3CH(OH)CN + H_2O, H^+ \rightarrow CH_3CH(OH)COOH$ (लैक्टिक अम्ल)
$CH_3CH(OH)COOH \xrightarrow{H_2SO_4, \Delta} CH_2=CH-COOH$ (एक्रिलिक अम्ल)
$(b)$ एसिटाल्डिहाइड से एलेनिन का रूपांतरण:
$CH_3CH(OH)CN + NH_3 \rightarrow CH_3CH(NH_2)CN$
$CH_3CH(NH_2)CN + H_2O, H^+ \rightarrow CH_3CH(NH_2)COOH$ (एलेनिन)
$(c)$ एसिटाल्डिहाइड से $1$-अमीनो प्रोपेन-$2$-ऑल का रूपांतरण:
$CH_3CH(OH)CN \xrightarrow{LiAlH_4, 4H} CH_3CH(OH)CH_2NH_2$ ($1$-अमीनो प्रोपेन-$2$-ऑल)

(N/A) एल्डिहाइड यौगिकों में अल्कोहल का योग:
$(i)$ हेमीएसीटल: एल्डिहाइड शुष्क हाइड्रोजन क्लोराइड की उपस्थिति में मोनोहाइड्रिक अल्कोहल के एक समतुल्य के साथ अभिक्रिया करके एक एल्कोक्सीअल्कोहल मध्यवर्ती उत्पाद देते हैं,जिसे हेमीएसीटल कहा जाता है।
$(ii)$ एसीटल: ये अल्कोहल के एक और अणु के साथ अभिक्रिया करके एक जेम-डाईएल्कोक्सी यौगिक देते हैं जिसे एसीटल कहा जाता है।
हेमीएसीटल में,कार्बोनिल कार्बन परमाणु एक एल्कोक्सी समूह और एक हाइड्रॉक्सिल समूह से जुड़ा होता है,जबकि एसीटल में,कार्बोनिल कार्बन परमाणु दो एल्कोक्सी समूहों से जुड़ा होता है।
$(b)$ कीटोन यौगिकों में अल्कोहल का योग और केटल यौगिक: कीटोन समान परिस्थितियों में डाईहाइड्रिक अल्कोहल एथिलीन ग्लाइकॉल के साथ अभिक्रिया करके चक्रीय उत्पाद बनाते हैं जिन्हें एथिलीन ग्लाइकॉल केटल कहा जाता है।
$(c)$ शुष्क हाइड्रोजन क्लोराइड कार्बोनिल यौगिकों के ऑक्सीजन का प्रोटोनीकरण करता है और इसलिए,कार्बोनिल कार्बन की इलेक्ट्रोफिलिसिटी को बढ़ाता है,जिससे अल्कोहल का न्यूक्लियोफिलिक आक्रमण आसान हो जाता है।
$(d)$ एसीटल और केटल का जलीय खनिज अम्लों के साथ जल-अपघटन करने पर क्रमशः एल्डिहाइड और कीटोन प्राप्त होते हैं।

(N/A) एसिटल एक जेम-डाईएल्कोक्सी यौगिक है जो शुष्क $HCl$ गैस जैसे अम्ल उत्प्रेरक की उपस्थिति में एल्डिहाइड या कीटोन की दो मोल मोनोहाइड्रिक अल्कोहल या एक मोल डाईहाइड्रिक अल्कोहल के साथ अभिक्रिया से बनता है।
$(i)$ इथेनल की इथेनॉल के साथ अभिक्रिया:
$CH_3CHO + C_2H_5OH \xrightarrow{dry \ HCl} CH_3CH(OH)(OC_2H_5)$ (हेमीएसिटल)
$CH_3CH(OH)(OC_2H_5) + C_2H_5OH \xrightarrow{dry \ HCl} CH_3CH(OC_2H_5)_2 + H_2O$ ($1$,$1$-डाईएथॉक्सीइथेन,एक एसिटल)
$(ii)$ इथेनल की एथिलीन ग्लाइकोल के साथ अभिक्रिया:
$CH_3CHO + HOCH_2CH_2OH \xrightarrow{dry \ HCl} CH_3CH(O_2C_2H_4) + H_2O$ ($2$-मिथाइल$-1,3-$डाईऑक्सोलेन,एक चक्रीय एसिटल)।

(N/A) एल्डिहाइड और कीटोन की अमोनिया व्युत्पन्नों $(H_{2}N-Z)$ के साथ अभिक्रिया एक नाभिकरागी योग-विलोपन अभिक्रिया है।
$(1)$ क्रियाविधि:
अमोनिया और उसके व्युत्पन्न $(H_{2}N-Z)$ जैसे नाभिकरागी,एल्डिहाइड और कीटोन के कार्बोनिल समूह पर जुड़ते हैं। यह अभिक्रिया उत्क्रमणीय और अम्ल-उत्प्रेरित होती है। मध्यवर्ती के तीव्र निर्जलीकरण के कारण साम्यावस्था उत्पाद के निर्माण की ओर झुकती है।
सामान्य अभिक्रिया:
$>C=O + H_{2}N-Z \rightleftharpoons >C(OH)NHZ \xrightarrow{-H_{2}O} >C=N-Z$
$(2)$ अल्कोहल का योग:
एल्डिहाइड शुष्क $HCl$ गैस की उपस्थिति में मोनोहाइड्रिक अल्कोहल के एक अणु के साथ अभिक्रिया करके हेमीएसिटल बनाते हैं,जो अल्कोहल के दूसरे अणु के साथ अभिक्रिया करके एसिटल बनाते हैं।
$(3)$ चक्रीय कीटाल:
कीटोन शुष्क $HCl$ गैस की उपस्थिति में एथिलीन ग्लाइकॉल जैसे डाइहाइड्रिक अल्कोहल के साथ अभिक्रिया करके चक्रीय उत्पाद बनाते हैं जिन्हें एथिलीन ग्लाइकॉल कीटाल कहा जाता है।
$(4)$ जल-अपघटन:
एसिटल और कीटाल का जलीय खनिज अम्लों के साथ जल-अपघटन करने पर संगत एल्डिहाइड और कीटोन प्राप्त होते हैं।

(N/A) एल्डिहाइड और कीटोन का अल्कोहल में अपचयन निम्नलिखित रूप से दर्शाया जा सकता है:
एल्डिहाइड का प्राथमिक अल्कोहल $(1^{\circ})$ में अपचयन:
$R-CHO + 2[H] \rightarrow R-CH_2OH$
कीटोन का द्वितीयक अल्कोहल $(2^{\circ})$ में अपचयन:
$R-CO-R' + 2[H] \rightarrow R-CH(OH)-R'$
उपयोग किए जाने वाले सामान्य अपचायक (reducing agents) में $LiAlH_4$,$NaBH_4$,या $H_2/Ni$ का उपयोग करके उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण शामिल है।

कीटोन को सोडियम बोरोहाइड्राइड $(NaBH_{4})$ या लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड $(LiAlH_{4})$ जैसे अपचायक अभिकर्मकों का उपयोग करके,साथ ही उत्प्रेरकीय हाइड्रोजनीकरण (जैसे $H_{2}/Ni, H_{2}/Pt, H_{2}/Pd$) द्वारा द्वितीयक अल्कोहल में अपचयित किया जाता है।
सामान्य अभिक्रिया इस प्रकार है:
$R-CO-R' \xrightarrow{NaBH_{4} \text{ या } LiAlH_{4} \text{ या } H_{2}/Ni} R-CH(OH)-R'$
उदाहरण के लिए,प्रोपेनोन $(CH_{3}COCH_{3})$ का अपचयन प्रोपेन$-2-$ओल $(CH_{3}CH(OH)CH_{3})$ देता है:
$CH_{3}COCH_{3} \xrightarrow{NaBH_{4}} CH_{3}CH(OH)CH_{3}$

(N/A) क्लीमेन्सन अपचयन अभिक्रिया में,एल्डिहाइड और कीटोन के कार्बोनिल समूह $(>C=O)$ को जिंक अमलगम $(Zn-Hg)$ और सांद्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ के साथ उपचारित करने पर मेथिलीन समूह $(-CH_{2}-)$ में अपचयित किया जाता है।
सामान्य अभिक्रिया:
$>C=O + 4[H] \xrightarrow{Zn-Hg, \text{Conc. } HCl} >CH_{2} + H_{2}O$
उदाहरण:
$(i)$ $CH_{3}CHO + 4[H] \xrightarrow{Zn-Hg, \text{Conc. } HCl} CH_{3}CH_{3} + H_{2}O$ (एथेनल से एथेन)
(ii) $CH_{3}COCH_{3} + 4[H] \xrightarrow{Zn-Hg, \text{Conc. } HCl} CH_{3}CH_{2}CH_{3} + H_{2}O$ (प्रोपेनोन से प्रोपेन)
(iii) $C_{6}H_{5}COCH_{3} + 4[H] \xrightarrow{Zn-Hg, \text{Conc. } HCl} C_{6}H_{5}CH_{2}CH_{3} + H_{2}O$ (एसिटोफिनोन से एथिलबेन्जीन)

(N/A) वुल्फ-किशनर अपचयन एक रासायनिक अभिक्रिया है जिसका उपयोग एल्डिहाइड और कीटोन के कार्बोनिल समूह को $CH_{2}$ समूह में अपचयित करने के लिए किया जाता है।
अभिक्रिया और क्रियाविधि:
$1$. एल्डिहाइड या कीटोन को पहले हाइड्राजीन $(NH_{2}NH_{2})$ के साथ उपचारित करके हाइड्राजोन मध्यवर्ती बनाया जाता है,जिसमें जल का एक अणु $(H_{2}O)$ बाहर निकलता है।
$2$. इसके बाद हाइड्राजोन को पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड $(KOH)$ जैसे प्रबल क्षार के साथ एथिलीन ग्लाइकॉल जैसे उच्च क्वथनांक वाले विलायक में गर्म $(453-473 \ K)$ किया जाता है।
$3$. इस प्रक्रिया में नाइट्रोजन गैस $(N_{2})$ निकलती है और संगत हाइड्रोकार्बन प्राप्त होता है।
सामान्य अभिक्रिया:
$>C=O + NH_{2}-NH_{2}$ $\xrightarrow{-H_{2}O} >C=N-NH_{2}$ $\xrightarrow{KOH, \Delta, \text{ethylene glycol}} >CH_{2} + N_{2}$
उदाहरण $1$: एसेटाल्डिहाइड का इथेन में अपचयन
$CH_{3}CHO + NH_{2}NH_{2}$ $\rightarrow CH_{3}CH=NNH_{2}$ $\xrightarrow{KOH, \text{glycol}, \Delta} CH_{3}CH_{3} + N_{2}$
उदाहरण $2$: एसीटोन का प्रोपेन में अपचयन
$(CH_{3})_{2}CO + NH_{2}NH_{2}$ $\rightarrow (CH_{3})_{2}C=NNH_{2}$ $\xrightarrow{KOH, \text{glycol}, \Delta} CH_{3}CH_{2}CH_{3} + N_{2}$

(N/A) $1$. एल्डिहाइड का ऑक्सीकरण: एल्डिहाइड का ऑक्सीकरण सामान्य ऑक्सीकरण एजेंटों जैसे $KMnO_4$,$K_2Cr_2O_7$ या टोलेंस अभिकर्मक और फेहलिंग विलयन द्वारा आसानी से कार्बोक्सिलिक एसिड में हो जाता है। अभिक्रिया: $R-CHO + [O] \rightarrow R-COOH$ है।
$2$. कीटोन का ऑक्सीकरण: कीटोन सामान्य परिस्थितियों में ऑक्सीकरण के प्रति प्रतिरोधी होते हैं। उन्हें प्रबल ऑक्सीकरण एजेंटों (जैसे सांद्र $HNO_3$ या उच्च तापमान पर $KMnO_4$) की आवश्यकता होती है और इसमें $C-C$ बंध के टूटने से मूल कीटोन की तुलना में कम कार्बन वाले कार्बोक्सिलिक एसिड का मिश्रण प्राप्त होता है। यह अभिक्रिया $Popoff$ के नियम का पालन करती है।

(N/A) एल्डिहाइड और कीटोन अपनी ऑक्सीकरण अभिक्रियाओं में भिन्न होते हैं। एल्डिहाइड और कीटोन की पहचान करने के लिए निम्नलिखित अभिक्रियाओं का उपयोग किया जाता है।
$(a)$ प्रबल ऑक्सीकरण अभिकर्मकों द्वारा ऑक्सीकरण:
$(i)$ एल्डिहाइड यौगिक: एल्डिहाइड को नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$,पोटेशियम परमैंगनेट $(KMnO_4)$,पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_2Cr_2O_7)$ आदि जैसे सामान्य ऑक्सीकरण अभिकर्मकों के साथ उपचारित करने पर वे आसानी से कार्बोक्सिलिक एसिड में ऑक्सीकृत हो जाते हैं।
$R-CHO \xrightarrow{(O) HNO_3 / KMnO_4 / K_2Cr_2O_7} RCOOH$
इस अभिक्रिया में कार्बन परमाणुओं की संख्या स्थिर रहती है। $C-H$ बंध का $C-OH$ बंध में रूपांतरण होता है।
$(ii)$ कीटोन यौगिक: कीटोन का ऑक्सीकरण सामान्यतः कठोर परिस्थितियों में,यानी उच्च तापमान पर प्रबल ऑक्सीकरण अभिकर्मकों का उपयोग करके किया जाता है। उनके ऑक्सीकरण में कार्बन-कार्बन बंध का विदलन (cleavage) शामिल होता है,जिससे मूल कीटोन की तुलना में कम कार्बन परमाणुओं वाले कार्बोक्सिलिक एसिड का मिश्रण प्राप्त होता है।
उदाहरण के लिए,एक असममित कीटोन $R-CH_2-CO-CH_2-R'$ का ऑक्सीकरण विभिन्न स्थानों पर विदलन की ओर ले जाता है:
$R-CH_2-CO-CH_2-R' \xrightarrow{(O) KMnO_4/HNO_3/K_2Cr_2O_7, \Delta} R-COOH + R'-CH_2COOH + R-CH_2COOH + R'-COOH$
इसके परिणामस्वरूप $C_1-C_2$ और $C_2-C_3$ दोनों बंधों के विदलन के कारण उत्पादों का मिश्रण प्राप्त होता है।

(A) व्याख्या: एल्डिहाइड यौगिकों का ऑक्सीकरण कीटोन की तुलना में आसान होता है। इस ऑक्सीकरण में $C-H$ का $C-OH$ में रूपांतरण आसानी से हो जाता है। इस कारण से,एल्डिहाइड का एसिड में ऑक्सीकरण $Ag^{+}$,$Cu^{2+}$ जैसे हल्के ऑक्सीकरण एजेंटों द्वारा किया जाता है।
एल्डिहाइड का ऑक्सीकरण $(i)$ टॉलेन अभिकर्मक और $(ii)$ फेहलिंग अभिकर्मक द्वारा किया जा सकता है,लेकिन कीटोन का ऑक्सीकरण इस तरह नहीं किया जा सकता है। इसलिए,एल्डिहाइड और कीटोन के बीच अंतर करने के लिए नीचे दिए गए हल्के ऑक्सीकरण एजेंटों का उपयोग किया जाता है।
$(a)$ टॉलेन परीक्षण: एल्डिहाइड को ताजे तैयार अमोनियायुक्त सिल्वर नाइट्रेट विलयन (टॉलेन अभिकर्मक) के साथ गर्म करने पर,सिल्वर धातु के निर्माण के कारण एक चमकदार सिल्वर मिरर प्राप्त होता है। एल्डिहाइड का संबंधित कार्बोक्सिलेट आयन में ऑक्सीकरण हो जाता है। यह अभिक्रिया क्षारीय माध्यम में होती है।
प्रक्रिया: जब एल्डिहाइड यौगिकों को टेस्ट ट्यूब में टॉलेन अभिकर्मक के साथ गर्म किया जाता है,तो यह सिल्वर धातु देता है,जो टेस्ट ट्यूब की आंतरिक दीवार पर एक परत बनाता है और सिल्वर मिरर देता है। इस अभिक्रिया में एल्डिहाइड $(-CHO)$ समूह का ऑक्सीकरण कार्बोक्सिलेट $(-COO^{-})$ आयन में होता है,जबकि $Ag^{+}$ का $Ag$ में अपचयन होता है।
इस टॉलेन परीक्षण को सिल्वर मिरर परीक्षण के रूप में भी जाना जाता है। यह परीक्षण केवल एल्डिहाइड द्वारा दिया जाता है,कीटोन यह परीक्षण नहीं देते हैं।
$(b)$ फेहलिंग परीक्षण: यह परीक्षण केवल एलिफैटिक एल्डिहाइड द्वारा दिया जाता है,लेकिन कीटोन यह परीक्षण नहीं देते हैं।
फेहलिंग विलयन: फेहलिंग विलयन $A$ और फेहलिंग विलयन $B$ को समान अनुपात में मिलाया जाता है।
फेहलिंग विलयन $A$: यह कॉपर सल्फेट $(CuSO_{4})$ का विलयन है।
फेहलिंग विलयन $B$: यह सोडियम पोटेशियम टार्ट्रेट (रोशेल साल्ट) का क्षारीय विलयन है।

(N/A) मिथाइल कीटोन $(R-CO-CH_3)$ का सोडियम हाइपोहेलाइट $(NaOX)$ द्वारा ऑक्सीकरण होकर कार्बोनिल यौगिक की तुलना में एक कार्बन परमाणु कम वाले संबंधित कार्बोक्सिलिक एसिड के सोडियम लवण प्राप्त होते हैं। मिथाइल समूह हेलोफॉर्म $(CHX_3)$ में परिवर्तित हो जाता है। यदि अणु में कार्बन-कार्बन द्वि-आबंध $(C=C)$ मौजूद हो,तो यह ऑक्सीकरण उसे प्रभावित नहीं करता है।
$R-CO-CH_3 + 3NaOX \rightarrow R-COONa + CHX_3 + 2NaOH$
यह अभिक्रिया दो चरणों में होती है:
$(i)$ $R-CO-CH_3 + 3NaOX \rightarrow R-CO-CX_3 + 3NaOH$
(ii) $R-CO-CX_3 + NaOH \rightarrow R-COONa + CHX_3$
सोडियम हाइपोआयोडाइट $(NaOI)$ के साथ आयोडोफॉर्म अभिक्रिया का उपयोग $CH_3CO-$ समूह या $CH_3CH(OH)-$ समूह का पता लगाने के लिए भी किया जाता है,जो ऑक्सीकरण पर आयोडोफॉर्म ($CHI_3$,पीला अवक्षेप) उत्पन्न करता है।

(N/A) उद्देश्य: आयोडोफॉर्म परीक्षण का उपयोग $CH_3CO-$ समूह (मिथाइल कीटोन) वाले यौगिकों या उन यौगिकों की पहचान करने के लिए किया जाता है जिन्हें इस समूह में ऑक्सीकृत किया जा सकता है,जैसे $CH_3CH(OH)-$ (द्वितीयक अल्कोहल) और इथेनॉल।
प्रक्रिया: यौगिक को सोडियम हाइड्रोक्साइड $(NaOH)$ की उपस्थिति में आयोडीन $(I_2)$ के साथ उपचारित किया जाता है। यह इन-सिटू सोडियम हाइपोआयोडाइट $(NaOI)$ उत्पन्न करता है।
अभिक्रिया: $R-CO-CH_3 + 3I_2 + 4NaOH \rightarrow R-COONa + CHI_3 + 3NaI + 3H_2O$
अवलोकन: आयोडोफॉर्म $(CHI_3)$ के पीले अवक्षेप का बनना सकारात्मक परीक्षण को दर्शाता है।
नोट: इथेनॉल $(CH_3CH_2OH)$ भी यह परीक्षण देता है क्योंकि यह सोडियम हाइपोआयोडाइट द्वारा एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ में ऑक्सीकृत हो जाता है,जो बाद में आयोडोफॉर्म अभिक्रिया देता है।

(N/A) $1$. $\alpha$-अम्लता: एल्डिहाइड और कीटोन में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु कार्बोनिल समूह के प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव और परिणामी संयुग्मी क्षार (एनोलेट आयन) के अनुनाद स्थिरीकरण के कारण अम्लीय होते हैं।
$2$. एल्डोल संघनन: कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन युक्त एल्डिहाइड और कीटोन तनु क्षार की उपस्थिति में अभिक्रिया करके $\beta$-हाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड (एल्डोल) या $\beta$-हाइड्रॉक्सी कीटोन (कीटोल) बनाते हैं।
$3$. $Ethanal$ $(CH_3CHO)$: $2CH_3CHO \xrightarrow{dil. NaOH} CH_3-CH(OH)-CH_2-CHO$ ($3$-hydroxybutanal).
$4$. $Propanone$ $(CH_3COCH_3)$: $2CH_3COCH_3 \xrightarrow{Ba(OH)_2} CH_3-C(OH)(CH_3)-CH_2-COCH_3$ ($4$-hydroxy$-4-$methylpentan$-2-$one).

(N/A) एल्डिहाइड और कीटोन का $\alpha$-हाइड्रोजन निम्नलिखित कारणों से अम्लीय होता है:
$(i)$ कार्बोनिल समूह प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक ($-I$ प्रभाव) होता है,जो $\alpha$-स्थिति पर $C-H$ बंध को कमजोर कर देता है।
$(ii)$ $\alpha$-प्रोटॉन के हटने के बाद बनने वाला संयुग्मी क्षार अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर हो जाता है। $\alpha$-कार्बन पर मौजूद ऋण आवेश कार्बोनिल समूह के अधिक विद्युत-ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु पर विस्थानीकृत हो जाता है,जिससे एनोलेट आयन बनता है।
यह अनुनाद स्थिरीकरण $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणुओं को सामान्य एल्केन की तुलना में काफी अधिक अम्लीय बनाता है।

(N/A) एल्डोल संघनन:
$(i)$ जिन एल्डिहाइड और कीटोन यौगिकों में कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होता है,वे तनु क्षार (बेस) की उपस्थिति में अभिक्रिया करके क्रमशः $\beta$-हाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड (एल्डोल) या $\beta$-हाइड्रॉक्सी कीटोन (कीटोल) बनाते हैं। इस अभिक्रिया को एल्डोल संघनन कहा जाता है।
$(ii)$ 'एल्डोल' नाम उत्पाद में मौजूद दो कार्यात्मक समूहों: एल्डिहाइड और अल्कोहल से लिया गया है।
$(iii)$ गर्म करने पर,ये एल्डोल और कीटोल उत्पाद आसानी से पानी का एक अणु खोकर $\alpha, \beta$-असंतृप्त कार्बोनिल यौगिक बनाते हैं। इस पूरी प्रक्रिया को भी एल्डोल संघनन कहा जाता है।
$(b)$ उदाहरण: एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ का एल्डोल संघनन:
$2CH_3CHO$ $\xrightarrow{\text{dil. NaOH}} CH_3CH(OH)CH_2CHO$ $\xrightarrow{\Delta, -H_2O} CH_3CH=CHCHO$ (ब्यूट$-2-$इनल)।
$(c)$ मुख्य बिंदु:
$(i)$ केवल वे एल्डिहाइड और कीटोन जिनमें कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु होता है,यह अभिक्रिया देते हैं क्योंकि $\alpha$-हाइड्रोजन प्रकृति में अम्लीय होते हैं।
$(ii)$ बेंजल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ और ट्राईमिथाइल एसिटाल्डिहाइड $((CH_3)_3CCHO)$ जैसे यौगिकों में $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु नहीं होते हैं,इसलिए वे एल्डोल संघनन नहीं देते हैं।

(N/A) जब दो अलग-अलग एल्डिहाइड या कीटोन यौगिकों के बीच एल्डोल संघनन अभिक्रिया की जाती है,तो इसे क्रॉस एल्डोल संघनन कहा जाता है। यदि दोनों यौगिकों में कम से कम एक $\alpha$-हाइड्रोजन परमाणु मौजूद हो,तो उनके बीच की अभिक्रिया से $4$ अलग-अलग उत्पादों का मिश्रण प्राप्त होता है।
उदाहरण के लिए,तनु $NaOH$ की उपस्थिति में इथेनल $(CH_3CHO)$ और प्रोपेनल $(CH_3CH_2CHO)$ के बीच अभिक्रिया और गर्म करने पर निम्नलिखित चार उत्पाद प्राप्त होते हैं:
$(i)$ इथेनल के दो अणुओं का स्व-एल्डोल संघनन: $CH_3-CH=CH-CHO$ (ब्यूट$-2-$इनल)।
$(ii)$ प्रोपेनल के दो अणुओं का स्व-एल्डोल संघनन: $CH_3CH_2-CH=C(CH_3)-CHO$ ($2$-मिथाइलपेंट$-2-$इनल)।
$(iii)$ क्रॉस-एल्डोल संघनन जिसमें प्रोपेनल का $\alpha$-हाइड्रोजन इथेनल के कार्बोनिल ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करता है: $CH_3-CH=C(CH_3)-CHO$ ($2$-मिथाइलब्यूट$-2-$इनल)।
$(iv)$ क्रॉस-एल्डोल संघनन जिसमें इथेनल का $\alpha$-हाइड्रोजन प्रोपेनल के कार्बोनिल ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करता है: $CH_3CH_2-CH=CH-CHO$ (पेंट$-2-$इनल)।
$\alpha$-हाइड्रोजन की अम्लीय प्रकृति कार्बोनिल समूह के प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव और परिणामी एनोलेट आयन (संयुग्मी क्षार) के अनुनाद स्थिरीकरण के कारण होती है।

(N/A) कैनिज़ारो अभिक्रिया वह अभिक्रिया है जिसमें $\alpha-$हाइड्रोजन रहित एल्डिहाइड के दो अणुओं को प्रबल क्षार के साथ गर्म किया जाता है। इसमें स्व-ऑक्सीकरण और अपचयन (विषमानुपातन) होता है,जिससे एक अणु का अपचयन होकर अल्कोहल बनता है और दूसरे अणु का ऑक्सीकरण होकर कार्बोक्सिलिक अम्ल का लवण बनता है।
$(a)$ फॉर्मेल्डिहाइड की कैनिज़ारो अभिक्रिया:
फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ के दो अणु सांद्र $KOH$ के साथ गर्म करने पर मेथनॉल $(CH_3OH)$ और पोटेशियम फॉर्मेट $(HCOOK)$ देते हैं।
$(b)$ बेंजल्डिहाइड की कैनिज़ारो अभिक्रिया:
बेंजल्डिहाइड में $\alpha-$हाइड्रोजन अनुपस्थित होता है। सांद्र $NaOH$ के साथ गर्म करने पर यह कैनिज़ारो अभिक्रिया देता है,जिसमें बेंजल्डिहाइड का एक अणु अपचयित होकर बेंजाइल अल्कोहल $(C_6H_5CH_2OH)$ बनाता है और दूसरा अणु ऑक्सीकृत होकर सोडियम बेंजोएट $(C_6H_5COONa)$ बनाता है।

(N/A) एरोमैटिक एल्डिहाइड और कीटोन अपने बेंजीन वलय में इलेक्ट्रॉनरागी प्रतिस्थापन अभिक्रियाएं देते हैं।
इन यौगिकों में उपस्थित कार्बोनिल समूह ($-CHO$ या $-COCH_3$) अपने $-I$ और $-M$ प्रभाव के कारण इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रकृति का होता है।
परिणामस्वरूप,ये समूह मेटा-निर्देशी होते हैं और वलय को इलेक्ट्रॉनरागी आक्रमण के प्रति निष्क्रिय कर देते हैं।
उदाहरण:
$1$. बेंजल्डिहाइड का नाइट्रीकरण $m$-नाइट्रोबेंजल्डिहाइड देता है।
$2$. बेंजल्डिहाइड का सल्फोनीकरण $m$-बेंजल्डिहाइड सल्फोनिक अम्ल देता है।
$3$. एसीटोफेनोन का ब्रोमीनीकरण,नाइट्रीकरण और सल्फोनीकरण संबंधित $m$-प्रतिस्थापित उत्पाद प्रदान करते हैं।

(N/A) $(i)$ यौगिक $(X)$ फेहलिंग परीक्षण नहीं देता है,जो दर्शाता है कि यह एलिफैटिक एल्डिहाइड नहीं है; यह बेंजालडिहाइड हो सकता है।
$(ii)$ यौगिक $(X)$ सिल्वर मिरर परीक्षण देता है,जो एल्डिहाइड समूह की उपस्थिति की पुष्टि करता है। $(i)$ और $(ii)$ को मिलाने पर,हम निष्कर्ष निकालते हैं कि $(X)$ बेंजालडिहाइड है।
$(iii)$ $2,4-DNP$ के साथ बेंजालडिहाइड $2,4-$डाइनिट्रोफेनिलहाइड्राजोन के नारंगी अवक्षेप का बनना पुष्टि करता है कि $(X)$ बेंजालडिहाइड है।
रासायनिक अभिक्रियाएं:
$(i)$ टॉलेन अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया (सिल्वर मिरर परीक्षण):
$C_6H_5CHO + 2[Ag(NH_3)_2]^+ + 3OH^{-} \longrightarrow C_6H_5COO^{-} + 2Ag(s) + 4NH_3 + 2H_2O$
$(ii)$ $2,4-DNP$ के साथ अभिक्रिया:
$C_6H_5CHO + (NO_2)_2C_6H_3NHNH_2 \xrightarrow{H^+} C_6H_5CH=NNHC_6H_3(NO_2)_2 + H_2O$

(N/A) $(i)$ एसीटोन का $2-$हाइड्रॉक्सी$-2-$मेथिलप्रोपेनोइक अम्ल में रूपांतरण:
एसीटोन $(CH_3COCH_3)$,$OH^-$ की उपस्थिति में $HCN$ के साथ अभिक्रिया करके एसीटोन सायनोहाइड्रिन बनाता है। इस सायनोहाइड्रिन का $H_2O/H^+$ के साथ जल-अपघटन करने पर $2-$हाइड्रॉक्सी$-2-$मेथिलप्रोपेनोइक अम्ल प्राप्त होता है।
$CH_3COCH_3 + HCN$ $\xrightarrow{OH^-} CH_3C(OH)(CN)CH_3$ $\xrightarrow{H_3O^+} CH_3C(OH)(COOH)CH_3$
$(ii)$ एथेनॉल का एथेन में रूपांतरण:
एथेनॉल $(CH_3CH_2OH)$ का पहले $PCC$ या $Cu/573K$ का उपयोग करके एथेनल $(CH_3CHO)$ में ऑक्सीकरण किया जाता है। इसके बाद,एथेनल का हाइड्राजीन $(NH_2NH_2)$ और एथिलीन ग्लाइकॉल में $KOH$ का उपयोग करके वोल्फ-किशनर अपचयन करने पर एथेन $(CH_3CH_3)$ प्राप्त होता है।
$CH_3CH_2OH$ $\xrightarrow{[O]} CH_3CHO$ $\xrightarrow{NH_2NH_2, KOH, \Delta} CH_3CH_3$

(N/A) $(i)$ $ethanal$ से $but-2-enal$:
$2CH_3CHO$ $\xrightarrow{\text{dil. } NaOH} CH_3-CH(OH)-CH_2-CHO$ $\xrightarrow{\Delta, -H_2O} CH_3-CH=CH-CHO$
$ethanal$ तनु $NaOH$ की उपस्थिति में एल्डोल संघनन से गुजरकर $3-hydroxybutanal$ (एल्डोल) बनाता है,जो गर्म करने पर पानी का एक अणु खोकर $but-2-enal$ बनाता है।
$(ii)$ $benzaldehyde$ से $methyl$ $benzoate$:
$C_6H_5CHO$ $\xrightarrow{[O]} C_6H_5COOH$ $\xrightarrow{CH_3OH, conc. H_2SO_4, \Delta} C_6H_5COOCH_3$
$benzaldehyde$ को पहले $KMnO_4$ जैसे ऑक्सीकरण एजेंट का उपयोग करके $benzoic$ $acid$ में ऑक्सीकृत किया जाता है। फिर,$benzoic$ $acid$ सांद्र $H_2SO_4$ की उपस्थिति में $methanol$ के साथ फिशर एस्टरीकरण अभिक्रिया द्वारा $methyl$ $benzoate$ देता है।

(N/A) $(i)$ ब्रोमोबेंजीन का बेंजोइक एसिड में रूपांतरण:
$1$. ब्रोमोबेंजीन शुष्क ईथर की उपस्थिति में $Mg$ के साथ अभिक्रिया करके फेनिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड $(C_6H_5MgBr)$ बनाता है।
$2$. $C_6H_5MgBr$ की $CO_2$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जलअपघटन करने पर बेंजोइक एसिड $(C_6H_5COOH)$ प्राप्त होता है।
(ii) प्रोपेनोन का $2$-मिथाइलब्यूटेन-$2$-ओल में रूपांतरण:
$1$. प्रोपेनोन $(CH_3COCH_3)$ शुष्क ईथर की उपस्थिति में एथिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड $(CH_3CH_2MgBr)$ के साथ अभिक्रिया करता है।
$2$. इससे एक योगात्मक उत्पाद बनता है,जिसका अम्लीय जलअपघटन करने पर $2$-मिथाइलब्यूटेन-$2$-ओल $(CH_3CH_2C(OH)(CH_3)_2)$ प्राप्त होता है।

(N/A) $(i)$ फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ शुष्क ईथर की उपस्थिति में प्रोपिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड $(CH_3CH_2CH_2MgBr)$ के साथ अभिक्रिया करके एक योगात्मक उत्पाद बनाता है,जिसका जल-अपघटन करने पर ब्यूटेन$-1-$ऑल $(CH_3CH_2CH_2CH_2OH)$ प्राप्त होता है।
$(ii)$ आइसोप्रोपिल अल्कोहल $(CH_3CH(OH)CH_3)$ का $CrO_3$ या $Cu$ की उपस्थिति में $573 \ K$ पर ऑक्सीकरण करने पर एसीटोन $(CH_3COCH_3)$ प्राप्त होता है। इसके बाद एसीटोन का $Br_2$ के साथ $\alpha-$ब्रोमीनीकरण करने पर $1-$ब्रोमोप्रोपेन$-2-$ओन $(BrCH_2COCH_3)$ प्राप्त होता है।

(N/A) $(i)$ $\text{Ethanal का Pent-3-en-2-one में रूपांतरण}$:
$\text{Ethanal } (CH_3CHO) \text{ तनु } NaOH \text{ की उपस्थिति में Propanone } (CH_3COCH_3) \text{ के साथ (Cross-Aldol संघनन) अभिक्रिया करके 4-hydroxypentan-2-one बनाता है।}$
$CH_3CHO + CH_3COCH_3 \xrightarrow{\text{dil. } NaOH} CH_3CH(OH)CH_2COCH_3$
$\text{4-hydroxypentan-2-one को गर्म करके निर्जलीकरण करने पर Pent-3-en-2-one प्राप्त होता है।}$
$CH_3CH(OH)CH_2COCH_3 \xrightarrow{\Delta, -H_2O} CH_3CH=CHCOCH_3$
$(ii)$ $\text{Ethanal का Pent-2-enal में रूपांतरण}$:
$\text{Ethanal } (CH_3CHO) \text{ तनु } NaOH \text{ की उपस्थिति में Propanal } (CH_3CH_2CHO) \text{ के साथ Cross-Aldol संघनन अभिक्रिया करके 3-hydroxypentanal बनाता है।}$
$CH_3CH_2CHO + CH_3CHO \xrightarrow{\text{dil. } NaOH} CH_3CH_2CH(OH)CH_2CHO$
$\text{3-hydroxypentanal को गर्म करके निर्जलीकरण करने पर Pent-2-enal प्राप्त होता है।}$
$CH_3CH_2CH(OH)CH_2CHO \xrightarrow{\Delta, -H_2O} CH_3CH_2CH=CHCHO$

(N/A) $(i)$ $3-$फेनिलप्रोप$-2-$ईनल को बेंजैल्डिहाइड $(C_6H_5CHO)$ और एथैनाल $(CH_3CHO)$ के तनु $NaOH$ की उपस्थिति में क्रॉस-एल्डोल संघनन और उसके बाद निर्जलीकरण द्वारा तैयार किया जाता है।
$C_6H_5CHO + CH_3CHO$ $\xrightarrow{\text{तनु } NaOH} C_6H_5CH(OH)CH_2CHO$ $\xrightarrow{\Delta, -H_2O} C_6H_5CH=CHCHO$
$(ii)$ बेंजाइल अल्कोहल को बेंजीन से दो चरणों में तैयार किया जाता है:
$1.$ निर्जल $AlCl_3$ और $CuCl$ की उपस्थिति में बेंजीन की $CO$ और $HCl$ के साथ गाटरमान-कोच अभिक्रिया द्वारा बेंजैल्डिहाइड बनता है।
$2.$ बेंजैल्डिहाइड की सांद्र $NaOH$ के साथ कैनिज़ारो अभिक्रिया द्वारा बेंजाइल अल्कोहल और सोडियम बेंजोएट बनता है।
$C_6H_6$ $\xrightarrow{CO, HCl, \text{निर्जल } AlCl_3, CuCl} C_6H_5CHO$ $\xrightarrow{\text{सांद्र } NaOH, \Delta} C_6H_5CH_2OH + C_6H_5COONa$

ब्यूटेन$-1-$ऑल का क्वथनांक ब्यूटेनल की तुलना में काफी अधिक होता है क्योंकि ब्यूटेन$-1-$ऑल के अणु अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन के माध्यम से जुड़े होते हैं।
इसके विपरीत,ब्यूटेनल के अणु केवल कमजोर द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण बलों द्वारा एक साथ बंधे होते हैं।
अल्कोहल में मौजूद इस मजबूत अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंधन को तोड़ने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है,जिसके परिणामस्वरूप समान आणविक द्रव्यमान वाले एल्डिहाइड की तुलना में इसका क्वथनांक अधिक होता है।

पेंटेन$-2-$ओन में $CH_3CO-$ समूह होता है,इसलिए यह $I_2/NaOH$ के साथ आयोडोफॉर्म परीक्षण देता है और आयोडोफॉर्म $(CHI_3)$ का पीला अवक्षेप बनाता है।
पेंटेन$-3-$ओन में $CH_3CO-$ समूह नहीं होता है,इसलिए यह आयोडोफॉर्म परीक्षण नहीं देता है।
अभिक्रिया:
$CH_3CH_2CH_2COCH_3 + 3I_2 + 4NaOH \rightarrow CH_3CH_2CH_2COONa + CHI_3 \text{ (पीला अवक्षेप)} + 3NaI + 3H_2O$
$CH_3CH_2COCH_2CH_3 + I_2/NaOH \rightarrow \text{कोई अभिक्रिया नहीं}$

(N/A) पोपोफ के नियम के अनुसार,एक असममित कीटोन का ऑक्सीकरण कार्बोनिल समूह के दोनों ओर $C-C$ बंध के विदलन द्वारा होता है,जिससे छोटा एल्काइल समूह कार्बोनिल कार्बन के साथ रहता है।
$2,5-$डाइमिथाइलहेक्सेन$-3-$ओन $(CH_3-CH(CH_3)-CO-CH_2-CH(CH_3)-CH_3)$ के लिए,विदलन दो तरह से हो सकता है:
$1$. $C_2$ और $C_3$ के बीच विदलन: यह $2-$मिथाइलप्रोपेनोइक एसिड $(CH_3-CH(CH_3)-COOH)$ और $2-$मिथाइलप्रोपेनोइक एसिड $(CH_3-CH(CH_3)-COOH)$ देता है।
$2$. $C_3$ और $C_4$ के बीच विदलन: यह $3-$मिथाइलब्यूटेनोइक एसिड $(CH_3-CH(CH_3)-CH_2-COOH)$ और प्रोपेन$-2-$ओन $(CH_3-CO-CH_3)$ देता है।
प्रोपेन$-2-$ओन आगे ऑक्सीकृत होकर एथेनोइक एसिड $(CH_3COOH)$ और मेथेनोइक एसिड $(HCOOH)$ बना सकता है,जो अंततः $CO_2$ और $H_2O$ में ऑक्सीकृत हो जाता है।

(N/A) $Propanal$ $(CH_3CH_2CHO)$ और $2-Methylpropanal$ $((CH_3)_2CHCHO)$ के बीच तनु $NaOH$ की उपस्थिति में होने वाली अभिक्रिया $Cross-Aldol$ $Condensation$ (क्रॉस-एल्डोल संघनन) अभिक्रिया है।
चूंकि दोनों एल्डिहाइड में $\alpha$-हाइड्रोजन होते हैं,इसलिए चार अलग-अलग $\beta-hydroxy$ एल्डिहाइड (एल्डोल) का मिश्रण बनता है:
$1$. $Propanal$ का स्व-एल्डोल संघनन: $3-hydroxy-2-methylpentanal$.
$2$. $2-Methylpropanal$ का स्व-एल्डोल संघनन: $3-hydroxy-2,2,4-trimethylpentanal$.
$3$. क्रॉस-एल्डोल संघनन ($Propanal$ न्यूक्लियोफाइल के रूप में,$2-Methylpropanal$ इलेक्ट्रोफाइल के रूप में): $3-hydroxy-2,4-dimethylpentanal$.
$4$. क्रॉस-एल्डोल संघनन ($2-Methylpropanal$ न्यूक्लियोफाइल के रूप में,$Propanal$ इलेक्ट्रोफाइल के रूप में): $3-hydroxy-2,2-dimethylpentanal$.
इस अभिक्रिया को $Cross-Aldol$ $Condensation$ कहा जाता है।

(A-3, B-4, C-1, D-2) $(A)-3, (B)-4, (C)-1, (D)-2$
व्याख्या:
$(A).$ बेंजोफेनोन का क्लीमेंसन अपचयन द्वारा डाइफेनिलमेथेन में अपचयन होता है,जिसमें $Zn(Hg) / \text{Conc. } HCl$ (अभिकर्मक $3$) का उपयोग किया जाता है।
$(B).$ बेंजैल्डिहाइड ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $CH_3MgBr$ (अभिकर्मक $4$) के साथ अभिक्रिया करके $1-$फेनिलएथेनॉल बनाता है।
$(C).$ साइक्लोहेक्सेनोन का $LiAlH_4$ (अभिकर्मक $1$) द्वारा साइक्लोहेक्सेनॉल में अपचयन होता है।
$(D).$ फेनिल बेंजोएट का $DiBAL-H$ (अभिकर्मक $2$) द्वारा बेंजैल्डिहाइड में अपचयन होता है।

(A-5, B-4, C-1, D-2, E-6, F-3) सही मिलान इस प्रकार है:
$(A)$ $CH_3COCl + H_2 \xrightarrow{Pd-C/BaSO_4} CH_3CHO$ रोज़नमुंड अपचयन $(5)$ है।
$(B)$ $C_6H_5CHO \xrightarrow{NaOH} C_6H_5CH_2OH + C_6H_5COONa$ कैनिज़ारो अभिक्रिया $(4)$ है।
$(C)$ $C_6H_6 + CH_3COCl \xrightarrow{AlCl_3} C_6H_5COCH_3$ फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन $(1)$ है।
$(D)$ $R-CH_2COOH \xrightarrow{Br_2/Red P} R-CH(Br)COOH$ $HVZ$ अभिक्रिया $(2)$ है।
$(E)$ $CH_3-CN \xrightarrow{SnCl_2/HCl, H_2O/H^+} CH_3-CHO$ स्टीफन अभिक्रिया $(6)$ है।
$(F)$ $2CH_3CHO \xrightarrow{NaOH} CH_3-CH=CH-CHO$ एल्डोल संघनन $(3)$ है।
अतः,सही मिलान है: $A-5, B-4, C-1, D-2, E-6, F-3$.

(A) $1$. यौगिक $A$ का आणविक सूत्र $C_{8}H_{8}O$ है। चूँकि यह धनात्मक $2,4-DNP$ परीक्षण देता है,इसमें एक कार्बोनिल समूह (एल्डिहाइड या कीटोन) होता है।
$2$. यह टॉलेन या फेलिंग परीक्षण नहीं देता है,जो पुष्टि करता है कि $A$ एक कीटोन है।
$3$. यह $I_{2}/NaOH$ के साथ पीला अवक्षेप देता है (आयोडोफॉर्म परीक्षण),जो $CH_{3}CO-$ समूह की उपस्थिति को दर्शाता है।
$4$. यौगिक $A$ एसीटोफेनोन $(C_{6}H_{5}COCH_{3})$ है।
$5$. $I_{2}/NaOH$ के साथ प्रतिक्रिया आयोडोफॉर्म ($CHI_{3}$,यौगिक $B$) और सोडियम बेंजोएट देती है,जो अम्लीकरण पर बेंजोइक एसिड ($C_{6}H_{5}COOH$,यौगिक $C$) देता है।
$6$. $KMnO_{4}$ के साथ एसीटोफेनोन का ऑक्सीकरण भी बेंजोइक एसिड $(C)$ देता है।

(N/A) $C_3H_6O$ के कार्बोनिल समूह युक्त क्रियात्मक समावयवी प्रोपेनल $(CH_3CH_2CHO)$ और प्रोपेनोन $(CH_3COCH_3)$ हैं।
$(a)$ प्रोपेनल $(CH_3CH_2CHO)$,प्रोपेनोन $(CH_3COCH_3)$ की तुलना में $HCN$ के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करता है क्योंकि प्रोपेनल में त्रिविम बाधा (steric hindrance) कम होती है और यह प्रोपेनोन की तुलना में अधिक इलेक्ट्रोफिलिक होता है।
$(b)$ प्रतिक्रिया की क्रियाविधि में कार्बोनिल कार्बन पर साइनाइड आयन $(CN^-)$ का न्यूक्लियोफिलिक हमला और उसके बाद प्रोटोनेशन शामिल है।
$HCN + OH^- \rightleftharpoons CN^- + H_2O$
$R_2C=O + CN^- \rightleftharpoons R_2C(O^-)CN$
$R_2C(O^-)CN + H_2O \rightleftharpoons R_2C(OH)CN + OH^-$
$(c)$ यह प्रतिक्रिया उत्क्रमणीय है और पूर्ण नहीं होती है; यह एक संतुलन अवस्था प्राप्त करती है।
$(d)$ यदि एक प्रबल अम्ल मिलाया जाता है,तो यह $CN^-$ आयनों के साथ प्रतिक्रिया करके $HCN$ बनाता है,जिससे न्यूक्लियोफाइल $(CN^-)$ की सांद्रता कम हो जाती है। यह संतुलन को बाईं ओर स्थानांतरित कर देता है,जिससे साइनोहाइड्रिन उत्पाद की सांद्रता कम हो जाती है।

(A) चूंकि द्रव $A$ अमोनियाकल सिल्वर नाइट्रेट (टोलन अभिकर्मक) को अपचयित करता है,इसलिए $A$ एक एल्डिहाइड है।
सोडियम हाइड्रोजन सल्फाइट के साथ अभिक्रिया:
$R-C(=O)-R' + NaHSO_3 \rightleftharpoons R-C(OH)(SO_3Na)-R'$
(जहां एल्डिहाइड के लिए $R$ या $R'$ में से एक $H$ है,और कीटोन के लिए दोनों एल्काइल/एराइल हैं। यह एक सफेद क्रिस्टलीय ठोस बनाता है।)
एल्डिहाइड $(A)$ के लिए टोलन परीक्षण:
$RCHO + 2[Ag(NH_3)_2]^+ + 3OH^- \rightarrow RCOO^- + 2Ag(s) + 4NH_3 + 2H_2O$
(सिल्वर मिरर का निर्माण एल्डिहाइड की उपस्थिति की पुष्टि करता है।)
निष्कर्ष: द्रव $A$ एक एल्डिहाइड है,जबकि द्रव $B$ एक कीटोन है।

(A) सही मिलान इस प्रकार है:
$(A)$ वैनिलिन: संरचना $(iii)$,स्रोत $(q)$ (वैनिला के बीजों से)।
$(B)$ सैलिसिलैल्डिहाइड: संरचना $(i)$,स्रोत $(r)$ (मेडोस्वीट से)।
$(C)$ सिन्नामैल्डिहाइड: संरचना $(ii)$,स्रोत $(p)$ (दालचीनी से)।
अतः,सही मिलान है: $A$ $\rightarrow iii$ $\rightarrow q, B$ $\rightarrow i$ $\rightarrow r, C$ $\rightarrow ii$ $\rightarrow p$.

(A) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$(A)$ संरचना $o$-थैलेल्डिहाइड है,जो बेंजीन$-1,2-$डाइकार्बाल्डिहाइड $(ii)$ है और सामान्यतः थैलेल्डिहाइड $(r)$ के रूप में जानी जाती है। अतः,$(A-ii-r)$.
$(B)$ संरचना $(CH_3)_2C=CHCOCH_3$ है,जो $4-$मिथाइलपेंट$-3-$इन$-2-$ओन $(iv)$ है और सामान्यतः मेसिटाइल ऑक्साइड $(s)$ के रूप में जानी जाती है। अतः,$(B-iv-s)$.
$(C)$ संरचना $CH_2=CH-CHO$ है,जो प्रोप$-2-$इनल $(iii)$ है और सामान्यतः एक्रोलिन $(p)$ के रूप में जानी जाती है। अतः,$(C-iii-p)$.
$(D)$ संरचना $(C_6H_5)_2CO$ है,जो डाइफिनाइलमेथेनोन $(i)$ है और सामान्यतः डाइफिनाइल कीटोन $(q)$ के रूप में जानी जाती है। अतः,$(D-i-q)$.

(A-II, B-II, C-I, D-III) सही मिलान है: $A-ii, B-ii, C-i, D-iii$.
$A$. एल्डिहाइड में एक ध्रुवीय कार्बोनिल समूह $(C=O)$ होता है,जिसके कारण अणुओं के बीच द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण बल कार्य करते हैं।
$B$. कीटोन में भी एक ध्रुवीय कार्बोनिल समूह $(C=O)$ होता है,जिसके कारण अणुओं के बीच द्विध्रुव-द्विध्रुव आकर्षण बल कार्य करते हैं।
$C$. अल्कोहल में $-OH$ समूह होता है,जो एक अणु के $O^{\delta -}$ और दूसरे अणु के $H^{\delta +}$ के बीच अंतर-आणविक हाइड्रोजन बंध बनाने की अनुमति देता है।
$D$. एल्केन अध्रुवीय अणु होते हैं और इनमें केवल कमजोर लंदन परिक्षेपण बल (London dispersion forces) पाए जाते हैं,जो वान डर वाल्स बल का एक प्रकार है।

(A-III, B-I, C-IV, D-II) अभिक्रियाओं का विश्लेषण इस प्रकार है:
$(A)$ एसीटैल्डिहाइड शुष्क $HCl$ गैस की उपस्थिति में इथेनॉल के साथ अभिक्रिया करके एसीटल बनाता है: $CH_3CHO + 2C_2H_5OH \xrightarrow{HCl_{(g)}} CH_3CH(OC_2H_5)_2 + H_2O$। यह $(iii)$ से मेल खाता है।
$(B)$ एसीटोन शुष्क $HCl$ गैस की उपस्थिति में एथिलीन ग्लाइकॉल के साथ अभिक्रिया करके चक्रीय कीटल बनाता है: $CH_3COCH_3 + HOCH_2CH_2OH \xrightarrow{HCl_{(g)}} (CH_3)_2C(OCH_2)_2 + H_2O$। यह $(i)$ से मेल खाता है।
$(C)$ एसीटैल्डिहाइड $HCN$ के साथ अभिक्रिया करके साइनोहाइड्रिन बनाता है,जिसका अम्लीय जल-अपघटन करने पर हाइड्रॉक्सी अम्ल प्राप्त होता है: $CH_3CHO + HCN$ $\xrightarrow{OH^-} CH_3CH(OH)CN$ $\xrightarrow{H_3O^+} CH_3CH(OH)COOH$। यह $(iv)$ से मेल खाता है।
$(D)$ एसीटैल्डिहाइड $HCN$ के साथ अभिक्रिया करके साइनोहाइड्रिन बनाता है: $CH_3CHO + HCN \xrightarrow{OH^-} CH_3CH(OH)CN$। यह $(ii)$ से मेल खाता है।
अतः,सही सुमेलन है: $A-iii, B-i, C-iv, D-ii$।